ES2939347T3 - Gas injection element, oven equipped with such an element and its use - Google Patents

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ES2939347T3 ES19790546T ES19790546T ES2939347T3 ES 2939347 T3 ES2939347 T3 ES 2939347T3 ES 19790546 T ES19790546 T ES 19790546T ES 19790546 T ES19790546 T ES 19790546T ES 2939347 T3 ES2939347 T3 ES 2939347T3
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Abstract

La invención se refiere a un elemento de inyección de gas que tiene una pared tubular (3) termotensable y que tiene un extremo proximal y un extremo distal (11), en este extremo distal, al menos una abertura extrema a través de la cual al menos un se rocía gas, y se aloja un sistema de enfriamiento en la pared tubular que comprende canales axiales (12) que se extienden axialmente hacia el extremo distal y en los cuales se hace circular un fluido refrigerante, y canales de conexión (13) que conectan circunferencialmente los canales axiales al extremo distal de la pared tubular, los canales de conexión, que conectan circunferencialmente los canales axiales al extremo distal de la pared tubular, presentando una forma redondeada en la dirección de este extremo distal. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)The invention relates to a gas injection element having a heat-tensile tubular wall (3) and having a proximal end and a distal end (11), at this distal end, at least one end opening through which at least one gas is sprayed, and a cooling system is housed in the tubular wall comprising axial channels (12) that extend axially towards the distal end and in which a cooling fluid is circulated, and connection channels (13) connecting the axial channels circumferentially to the distal end of the tubular wall, the connecting channels, circumferentially connecting the axial channels to the distal end of the tubular wall, presenting a rounded shape in the direction of this distal end. (Automatic translation with Google Translate, without legal value)

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Elemento de inyección de gas, horno dotado de un elemento de este tipo y su usoGas injection element, oven equipped with such an element and its use

La presente invención se refiere a un elemento de inyección de gas, que comprende:The present invention refers to a gas injection element, comprising:

- una pared tubular susceptible de verse térmicamente solicitada, y que presenta un extremo proximal y un extremo distal,- a tubular wall capable of being subjected to thermal stress, and having a proximal end and a distal end,

- en este extremo distal, al menos una abertura de extremo por la que se expulsa al menos un gas, y- at this distal end, at least one end opening through which at least one gas is expelled, and

- un sistema de enfriamiento que está alojado en dicha pared tubular, y comprende canales axiales que, entre una terminación proximal y una terminación distal, se extienden axialmente hacia dicho extremo distal de la pared tubular, y en los que se lleva a circular un fluido de enfriamiento, canales de conexión que conectan circunferencialmente entre sí canales axiales anteriormente mencionados en su terminación distal, presentando estos canales de conexión una forma redondeada en dirección al extremo distal de la pared tubular.- a cooling system that is housed in said tubular wall, and comprises axial channels that, between a proximal end and a distal end, extend axially towards said distal end of the tubular wall, and in which a fluid is circulated connection channels circumferentially connecting the aforementioned axial channels to each other at their distal termination, these connection channels presenting a rounded shape in the direction of the distal end of the tubular wall.

Tales elementos de inyección de gas se usan, concretamente, en el segmento eléctrico de la producción de acero, más particularmente, en un horno eléctrico. En un horno de arco eléctrico, cada ciclo de fabricación, denominado “colada” , comprende cuatro etapas, la carga de la chatarra, su fusión, el afinado del acero fundido, y el vertido fuera del horno.Such gas injection elements are used, in particular, in the electric segment of steel production, more particularly, in an electric furnace. In an electric arc furnace, each manufacturing cycle, called "casting", comprises four stages, loading the scrap, melting it, refining the molten steel, and pouring it out of the furnace.

La etapa de fusión se ve afectada principalmente por el aporte de calor, de la manera más eficaz posible, con vistas a acelerar la fusión de la chatarra sólida. Para ello, toma energía de 3 aportes: los arcos eléctricos desarrollados en el horno, las llamas procedentes de quemadores colocados en las paredes del horno, y las reacciones de descarburación y de oxidación del hierro.The melting stage is mainly affected by the input of heat, in the most efficient way possible, with a view to accelerating the melting of the solid scrap. To do this, it takes energy from 3 inputs: the electric arcs developed in the furnace, the flames coming from burners placed on the walls of the furnace, and the iron decarburization and oxidation reactions.

La etapa de afinado da prioridad a una reacción química de oxidación del carbono y de otros elementos químicos, mediante el oxígeno aportado. El afinado extrae su energía química de la expulsión de oxígeno a velocidad supersónica hacia el baño de metal en fusión.The refining stage gives priority to a chemical oxidation reaction of carbon and other chemical elements, through the oxygen supplied. The refining extracts its chemical energy from the expulsion of oxygen at supersonic speed into the bath of molten metal.

Se necesitan diversos accesorios en función de las especificidades del procedimiento de cada acería, accesorios que, en su mayor parte, están fijados a las paredes laterales del horno y soplan formando un ángulo hacia el baño. Entre estos accesorios se distinguen los quemadores, que expulsan un gas combustible y oxígeno como comburente, de manera que se forma una llama. También se prevén quemadores combinados, que no sólo pueden producir una llama, sino que, además, pueden expulsar oxígeno supersónico hacia el baño.Various accessories are needed depending on the specifics of each steel mill's process, accessories that, for the most part, are fixed to the side walls of the furnace and blow at an angle towards the bath. Among these accessories are the burners, which expel a combustible gas and oxygen as an oxidizer, so that a flame is formed. Combination burners are also envisioned, which can not only produce a flame, but can also expel supersonic oxygen into the bath.

Los quemadores, o los quemadores combinados, son elementos esenciales de productividad y de calidad de la elaboración de acero en horno de arco eléctrico.Burners, or combination burners, are essential elements of productivity and quality of electric arc furnace steelmaking.

Como elemento de aporte térmico, y como elemento de expulsión del motor de reacción de afinado, es decir, oxígeno, el quemador debe dimensionarse, de manera dedicada, al procedimiento puesto en práctica y al convertidor.As a heat input element, and as an expulsion element of the refining reaction motor, that is to say oxygen, the burner must be dimensioned, in a dedicated manner, to the method implemented and to the converter.

El problema consiste tanto en garantizar las características y calidades de los quemadores como en conservarlas a lo largo del tiempo a lo largo de una campaña de miles de coladas, con el fin de perpetuar los diferentes rendimientos del convertidor.The problem consists both in guaranteeing the characteristics and qualities of the burners and in preserving them over time throughout a campaign of thousands of pours, in order to perpetuate the different performances of the converter.

En efecto, a lo largo de los ciclos termomecánicos inducidos por la sucesión de las coladas, el quemador se desgasta debido a erosión y fisuración, a causa de numerosas y variadas solicitaciones. Las solicitaciones térmicas se deben a la radiación del baño, a la llama, a la atmósfera, al retorno de llama por rebote sobre la chatarra, a la proximidad del arco eléctrico y al recubrimiento por escoria espumante caliente. También pueden aparecer solicitaciones mecánicas, tales como los ciclos de dilatación y de retracción, el impacto de la chatarra, las descargas de arco.Indeed, throughout the thermomechanical cycles induced by the succession of castings, the burner wears out due to erosion and cracking, due to numerous and varied stresses. The thermal stresses are due to the radiation from the bath, to the flame, to the atmosphere, to the return of flame by rebound on the scrap, to the proximity of the electric arc and to the coating by hot foaming slag. Mechanical stresses may also appear, such as expansion and retraction cycles, scrap impact, arc discharges.

Para resistir a estas solicitaciones, el quemador debe enfriarse mediante un fluido de enfriamiento. Las zonas más fuertemente solicitadas son, en general, la parte delantera del quemador, que está orientada hacia el interior del horno, es decir, su extremo distal, y el interior del quemador, o de su cámara de mezcla, expuestos a la llama del quemador. Ya se conocen intentos de solucionar estos problemas.To withstand these stresses, the burner must be cooled by a cooling fluid. The most highly stressed areas are, in general, the front part of the burner, which faces the interior of the furnace, that is, its distal end, and the interior of the burner, or its mixing chamber, exposed to the flame of the burner. Attempts to solve these problems are already known.

Pueden mencionarse, por ejemplo, sistemas de enfriamiento de quemador en los que un fluido de enfriamiento circula en canales coaxiales dispuestos de manera periférica en la pared externa del inyector (véanse los documentos WO2007/100441 y US-2010/0252968). Se inyecta un fluido de enfriamiento frío en el canal central de uno de estos canales coaxiales, hacia el extremo distal del inyector. En ese momento, después del intercambio de calor, se devuelve por el canal coaxial que rodea el canal central, teniendo que ejecutar un cambio de sentido de desplazamiento de 180°, de manera brusca. De esta disposición se produce como resultado, en el extremo distal de los canales coaxiales, es decir, en el lugar en donde el enfriamiento debe presentar el mayor rendimiento, la formación de una espumación del fluido de enfriamiento, generalmente agua. Este fluido con espuma es térmicamente aislante, y debe evitarse. Además, mediante la disposición coaxial de los canales, el fluido caliente del canal coaxial de retorno realiza un intercambio térmico con el fluido que recorre el canal central, antes de que este llegue a la zona con mayor solicitación térmica, lo cual, evidentemente, también es poco deseable.Mention may be made, for example, of burner cooling systems in which a cooling fluid circulates in coaxial channels arranged peripherally on the external wall of the injector (see documents WO2007/100441 and US-2010/0252968). A cold cooling fluid is injected into the central channel of one of these coaxial channels, towards the distal end of the injector. At that moment, after the heat exchange, it is returned through the coaxial channel that surrounds the central channel, having to make a sudden 180° change of direction. As a result of this arrangement, at the distal end of the coaxial channels, that is, in the place where the cooling must present the greatest performance, the formation of foaming occurs. of the cooling fluid, usually water. This foamed fluid is thermally insulating and should be avoided. In addition, through the coaxial arrangement of the channels, the hot fluid from the coaxial return channel performs a thermal exchange with the fluid that runs through the central channel, before it reaches the area with the greatest thermal demand, which, obviously, also it is undesirable.

También se conoce una envolvente de enfriamiento para quemador formada por varios segmentos longitudinales dispuestos unos al lado de otros (véanse los documentos US-5.176.875 y DE202007019294 U1). Dos canales en los que circula un fluido de enfriamiento se extienden axialmente en cada segmento de esta envolvente. Estos dos canales axiales se ponen en comunicación mediante un canal transversal, perforado en perpendicular a los mismos. El fluido de enfriamiento entra por uno de los canales axiales y sale por el otro, sometiéndose a un cambio de sentido de desplazamiento brusco, con formación, también en este caso, de una espuma térmicamente aislante. El otro inconveniente de este montaje se encuentra en el hecho de que las múltiples superficies de contacto entre segmentos longitudinales puestos unos al lado de otros representan otros tantos obstáculos a la propagación uniforme de calor en el interior de la envolvente, reduciendo su eficacia de enfriamiento.A burner cooling casing formed by several longitudinal segments arranged side by side is also known (see US Pat. No. 5,176,875 and DE202007019294 U1). Two channels in which a cooling fluid circulates extend axially in each segment of this casing. These two axial channels are connected by means of a transversal channel, perforated perpendicular to them. The cooling fluid enters through one of the axial channels and exits through the other, undergoing a sudden change of direction of displacement, with formation, also in this case, of a thermally insulating foam. The other drawback of this assembly lies in the fact that the multiple contact surfaces between longitudinal segments placed one next to the other represent as many obstacles to the uniform propagation of heat inside the casing, reducing its cooling efficiency.

También se conoce un quemador en el que los canales de enfriamiento se terminan en una matriz de enfriamiento realizada en el interior de la boquilla, fabricándose el conjunto mediante un sistema de impresión en 3D (véase el documento DE 102016 211 477 A1). Un quemador, según este documento anterior, necesita un tiempo importante para su realización, en efecto, sólo puede imprimirse una pieza en 3D antes de la siguiente, lo cual no es previsible desde el punto de vista industrial. Además, las transferencias de calor se encuentran fuertemente penalizadas a causa de la falta de compacidad de la materia y de la menor calidad metalúrgica. Además, el estado de superficie del quemador, según este documento, no puede controlarse bien.A burner is also known in which the cooling channels end in a cooling die made inside the nozzle, the assembly being manufactured by means of a 3D printing system (see document DE 102016 211 477 A1). A burner, according to this previous document, requires a significant amount of time to be completed, in fact, only one part can be printed in 3D before the next, which is not foreseeable from an industrial point of view. In addition, heat transfers are heavily penalized due to the lack of compactness of the material and the lower metallurgical quality. Furthermore, the surface condition of the burner, according to this document, cannot be controlled well.

Finalmente, algunos dispositivos presentan envolventes tubulares formadas por dos manguitos que se encajan uno en otro, y que se conforman de manera que forman entre sí gargantas axiales que pueden comunicarse, eventualmente, de manera redondeada (véanse los documentos JP 2015 161460 A y WO 2011/044676). De nuevo, estos dispositivos presentan grandes superficies de unión mecánicamente frágiles y térmicamente aislantes.Finally, some devices have tubular casings formed by two sleeves that fit one into the other, and that are shaped in such a way that they form axial grooves with each other that can communicate, eventually, in a rounded manner (see documents JP 2015 161460 A and WO 2011 /044676). Again, these devices have large, mechanically brittle and thermally insulating joint surfaces.

La presente invención tiene por objetivo resolver los problemas presentados por los elementos de inyección de gas según la técnica anterior y, en particular, aumentar su vida útil, al tiempo que se garantiza simultáneamente una alta transferencia térmica para cualquier caudal de fluido de enfriamiento.The purpose of the present invention is to solve the problems presented by the gas injection elements according to the prior art and, in particular, to increase their useful life, while simultaneously guaranteeing a high heat transfer for any flow rate of cooling fluid.

Con este objetivo, según la invención, se prevé un elemento de inyección de gas, tal como se describió en el preámbulo de esta descripción, y en el que la pared tubular es monobloque, atravesando dichos canales axiales axialmente esta pared tubular monobloque, que presenta, en la terminación distal de los canales axiales, una ranura circunferencial, comprendiendo el elemento de inyección, además, una corona de cierre, que obtura dicha ranura circunferencial de la pared tubular monobloque, estando dichos canales de conexión de forma redondeada dispuestos entre dicha ranura circunferencial y dicha corona de cierre.For this purpose, according to the invention, a gas injection element is provided, as described in the preamble of this description, and in which the tubular wall is one-piece, said axial channels axially traversing this one-piece tubular wall, which has , at the distal end of the axial channels, a circumferential groove, the injection element also comprising a closing crown, which seals said circumferential groove of the monobloc tubular wall, said round-shaped connection channels being arranged between said groove circumferential and said closing crown.

Ventajosamente, dicha corona de cierre puede estar formada por al menos dos elementos de corona.Advantageously, said closure ring can be formed by at least two ring elements.

Por pared tubular monobloque, debe entenderse que la pared tubular ranurada del elemento de inyección según la invención, es de una sola pieza. La corona prevista para cerrar la ranura de la pared tubular está, por tanto, abarcada en el cuerpo de una pieza de la pared tubular monobloque.By monobloc tubular wall, it is to be understood that the slotted tubular wall of the injection element according to the invention is in one piece. The crown intended to close the slot in the tubular wall is therefore enclosed in the body of a single piece of the tubular wall in one piece.

Cuando la ranura se obtura por la corona de cierre, hay continuidad metálica entre la misma y el resto de la pared tubular. When the slot is closed by the closing crown, there is metallic continuity between it and the rest of the tubular wall.

Mediante la envolvente compacta, formada por la pared tubular monobloque, se obtiene una continuidad de conducción de calor, sin resistencia térmica procedente de superficies de contacto, por ejemplo, sujetas por abrazadera. Por tanto, la distribución de temperatura es más homogénea, y el flujo de calor es más importante. El material de alta conductividad que forma la pared monobloque, tal como cobre de alta pureza, por ejemplo, permite llevar rápidamente una gran cantidad de calor de la fuente caliente (la pared monobloque) a la fuente fría (el circuito de agua integrado). Esto tiene como consecuencia una alta transferencia de calor al circuito de fluido y, por tanto, una temperatura menor y más uniforme del material de la pared monobloque. Por tanto, se ralentiza la erosión de la misma, lo cual aumenta su vida útil.By means of the compact casing, formed by the monobloc tubular wall, a continuity of heat conduction is obtained, without thermal resistance coming from contact surfaces, for example, held by clamps. Therefore, the temperature distribution is more homogeneous, and the heat flow is more important. The highly conductive material that forms the monobloc wall, such as high purity copper, for example, allows a large amount of heat to be rapidly transferred from the hot source (the monobloc wall) to the cold source (the integrated water circuit). This results in a high heat transfer to the fluid circuit and therefore a lower and more uniform temperature of the monobloc wall material. Therefore, its erosion is slowed down, which increases its useful life.

Además, la pared tubular monobloque según la invención, permite ventajosamente reducir sustancialmente el fenómeno de fisuración que se produce generalmente en las superficies de unión de los diferentes componentes del extremo del elemento de inyección de gas. Según la invención, los canales axiales, por ejemplo, perforados longitudinalmente en la pared tubular, necesitan, para permitir una comunicación entre sí, el rebaje de una ranura circunferencial de baja superficie y, a continuación, el cierre de esta ranura mediante una corona. La superficie de unión entre la ranura y la corona es baja, está localizada en la periferia de la pared tubular monobloque, y está enmarcada por el material macizo de la misma. Las tensiones térmicas, tras la dilatación del cuerpo, son principalmente radiales. Por tanto, están en el plano de unión, mientras que son principalmente las tensiones perpendiculares al plano de unión, las que pueden provocar fisuraciones. Finalmente, al estar las uniones enmarcadas por el material macizo de la pared tubular monobloque, se benefician, por ello, de un refuerzo complementario. In addition, the monobloc tubular wall according to the invention advantageously makes it possible to substantially reduce the phenomenon of cracking that generally occurs at the joining surfaces of the different components at the end of the gas injection element. According to the invention, the axial channels, for example perforated longitudinally in the tubular wall, require, in order to communicate with each other, the undercutting of a circumferential slot with a low surface area and then the closure of this slot by means of a crown. The joining surface between the groove and the crown is low, it is located on the periphery of the monobloc tubular wall, and it is framed by its solid material. The thermal stresses, after the expansion of the body, are mainly radial. Therefore, they are in the joint plane, while it is mainly the stresses perpendicular to the joint plane that can cause cracking. Finally, since the joints are framed by the solid material of the monobloc tubular wall, they therefore benefit from additional reinforcement.

Por otro lado, para garantizar un enfriamiento eficaz de la pared tubular a lo largo de todo el recorrido del fluido de enfriamiento, resulta esencial evitar el fenómeno de espumación del fluido de enfriamiento, siendo la espuma formada, térmicamente aislante. Esta espumación se produce durante la presencia de accidentes de forma en el recorrido del fluido de enfriamiento. Por su forma redondeada, orientada en dirección al extremo distal de la pared tubular, los canales de conexión del sistema de enfriamiento según la invención, evitan cambios de sentido de desplazamiento bruscos, y también limitan pérdidas de carga e inestabilidades. Por forma redondeada, debe entenderse, según la invención, una transición suave entre el extremo de dos canales axiales. Esta forma permite no tener que contornear aristas marcadas o afiladas. Puede obtenerse fácilmente mediante conformación del fondo de la ranura circunferencial, de los elementos de corona que sirven para el cierre de la ranura, o simultáneamente de todos estos componentes. On the other hand, in order to guarantee efficient cooling of the tubular wall throughout the entire path of the cooling fluid, it is essential to avoid the phenomenon of foaming of the cooling fluid, the foam formed being thermally insulating. This foaming occurs during the presence of shape accidents in the path of the cooling fluid. Due to their rounded shape, oriented towards the distal end of the tubular wall, the connection channels of the cooling system according to the invention avoid sudden changes in the direction of movement, and also limit pressure losses and instabilities. By rounded shape is to be understood, according to the invention, a smooth transition between the ends of two axial channels. This shape makes it possible to avoid having to contour marked or sharp edges. It can easily be obtained by forming the bottom of the circumferential groove, of the crown elements that serve to close the groove, or simultaneously of all these components.

Por extremo distal de la pared tubular, debe entenderse, según la invención, el extremo de la pared tubular del elemento de inyección de gas, que es opuesto a su extremo de fijación en un horno o un quemador, por ejemplo, que se denomina extremo proximal.The distal end of the tubular wall is to be understood, according to the invention, as the end of the tubular wall of the gas injection element, which is opposite its fixing end in an oven or a burner, for example, called end proximal.

Por canales axiales, deben entenderse canales que se extienden en paralelo al eje de la pared tubular.By axial channels, channels are to be understood which extend parallel to the axis of the tubular wall.

Ventajosamente, dichos canales de conexión tienen una forma de arco de círculo, de elipse o de parábola. No obstante, estas formas no son limitativas.Advantageously, said connection channels have the shape of an arc of a circle, of an ellipse or of a parabola. However, these shapes are not limiting.

Esta forma particular redondeada de los canales de conexión permite una conducción estable del fluido, que permite altas velocidades de flujo y, por tanto, altos números Reynolds, sin, por ello, encontrar y aumentar las pérdidas de carga y las inestabilidades, tal como se provoca en presencia de accidentes de forma. De este modo, es posible poner en práctica un régimen de flujo turbulento, es decir, con un alto número de Reynolds, obtenido para una alta velocidad del fluido que recorre el circuito. Este tipo de flujo favorece intercambios térmicos intensos en el interior del fluido, y previene cualquier engrosamiento desmedido de las capas límites cinética y térmica en la superficie de contacto de metal/fluido. Esto garantiza un alto gradiente térmico entre el fluido frío y el metal caliente, favoreciendo la extracción de calor fuera del mismo. Esto también evita la creación de una capa de agua espumante, la cual es aislante, en contacto con la pared tubular, que aparece en caso de aumento de temperatura.This particular rounded shape of the connection channels allows a stable conduction of the fluid, which allows high flow velocities and, therefore, high Reynolds numbers, without, therefore, encountering and increasing head losses and instabilities, as described causes in the presence of accidents of form. In this way, it is possible to put into practice a turbulent flow regime, that is to say, with a high Reynolds number, obtained for a high velocity of the fluid that runs through the circuit. This type of flow favors intense thermal exchanges inside the fluid, and prevents any excessive thickening of the kinetic and thermal boundary layers at the metal/fluid interface. This guarantees a high thermal gradient between the cold fluid and the hot metal, favoring the extraction of heat out of it. This also prevents the creation of a layer of foaming water, which is insulating, in contact with the tubular wall, which appears in the event of an increase in temperature.

Según una forma particular de realización de la invención, el elemento de inyección de gas forma un inyector de quemador dotado de dicha pared tubular monobloque, en la que está alojado dicho sistema de enfriamiento. Este es el caso en particular, de quemadores que dan lugar a la formación de una llama, que se usan, por ejemplo, durante la fusión de chatarra.According to a particular embodiment of the invention, the gas injection element forms a burner injector provided with said one-piece tubular wall, in which said cooling system is housed. This is the case in particular for burners that give rise to the formation of a flame, which are used, for example, during the melting of scrap.

Según otra forma de la invención, el elemento de inyección de gas forma una funda dotada de dicha pared tubular monobloque, en la que está alojado dicho sistema de enfriamiento. Resulta frecuente que el extremo de un quemador deba recubrirse, al menos parcialmente, por una funda. Puede tratarse de un elemento separado del quemador, que puede adaptarse en el extremo del inyector.According to another form of the invention, the gas injection element forms a casing provided with said one-piece tubular wall, in which said cooling system is housed. It is common for the end of a burner to be covered, at least partially, by a sleeve. This may be a separate element from the burner, which may be fitted at the injector end.

Según aún otra forma de realización de la invención, dicha funda está dispuesta en un extremo de un inyector de quemador, recubriendo, al menos parcialmente, el mismo. Por tanto, el elemento de inyección de gas forma, entonces, un conjunto de quemador-funda, que puede ser un elemento monobloque.According to yet another embodiment of the invention, said sheath is arranged at one end of a burner injector, covering it, at least partially. Therefore, the gas injection element then forms a burner-sheath assembly, which can be a monobloc element.

Sobresaliendo en el extremo del inyector, la funda forma una cámara de mezclado, en donde, por ejemplo, puede tener lugar un mezclado de gas que da lugar a una llama, pero también en donde puede expulsarse oxígeno supersónico, lo cual representa un quemador combinado.Protruding at the end of the injector, the sheath forms a mixing chamber, where, for example, gas mixing can take place leading to a flame, but also where supersonic oxygen can be expelled, representing a combi burner. .

Según una forma de la invención, canales de paso conectan, además, circunferencialmente canales axiales en su extremo proximal.According to one form of the invention, passageways further connect axial channels circumferentially at their proximal end.

Estos canales de paso, también pueden tener una forma redondeada, pero en el sentido opuesto al extremo distal de la pared tubular.These passage channels can also have a rounded shape, but in the opposite direction to the distal end of the tubular wall.

Ventajosamente, la pared tubular monobloque presenta, en dicha terminación proximal de los canales axiales, una ranura circunferencial adicional, comprendiendo el elemento de inyección, además, una corona de cierre adicional, formada por al menos dos elementos de corona, que obtura la ranura circunferencial adicional de la pared tubular monobloque, estando dichos canales de paso dispuestos entre dicha ranura circunferencial adicional y dichos al menos dos elementos de la corona de cierre adicional.Advantageously, the one-piece tubular wall has, at said proximal end of the axial channels, an additional circumferential groove, the injection element also comprising an additional closing crown, formed by at least two crown elements, which seals the circumferential groove. of the monobloc tubular wall, said passage channels being arranged between said additional circumferential groove and said at least two elements of the additional closing crown.

Según otra forma de realización de la invención, la pared tubular monobloque se presenta, entre dicha terminación proximal de los canales axiales y el extremo proximal de la pared tubular, en forma de un conector de menor grosor, comprendiendo el elemento de inyección, además, una brida que está encajada en el conector de la pared tubular monobloque, estando dichos canales de paso dispuestos entre dicho conector y dicha brida.According to another embodiment of the invention, the monobloc tubular wall is presented, between said proximal termination of the axial channels and the proximal end of the tubular wall, in the form of a thinner connector, also comprising the injection element, a flange that is embedded in the connector of the monobloc tubular wall, said passage channels being arranged between said connector and said flange.

Estos canales de paso pueden obtenerse fácilmente mediante conformación del fondo de la ranura circunferencial adicional, de los elementos de corona que sirven para el cierre de la ranura adicional, o simultáneamente de todos estos componentes. En el caso del encaje de una brida en un conector de la pared tubular monobloque, los canales de paso pueden conformarse en el conector, en la brida o en los dos elementos simultáneamente.These passage channels can easily be obtained by forming the bottom of the additional circumferential groove, of the crown elements that serve to close the additional groove, or simultaneously of all these components. In the case of fitting a flange into a connector of the monobloc tubular wall, the passage channels can be formed in the connector, in the flange or in both elements simultaneously.

Según una forma perfeccionada de realización de la invención, el sistema de enfriamiento está compuesto por al menos un serpentín de enfriamiento, que comprende varios canales axiales dispuestos en paralelo en sucesión en la pared tubular, y conectados entre sí sucesivamente por un canal de conexión, después por un canal de paso, después, de nuevo, por un canal de conexión, y así sucesivamente. Ventajosamente, cada serpentín de enfriamiento comprende, para el fluido de enfriamiento, una entrada y una salida dispuestas en la pared tubular, a distancia del extremo distal de la misma. En particular, el sistema de enfriamiento comprende dos serpentines de enfriamiento que cubren cada uno una mitad de la pared tubular del elemento de inyección de gas.According to an improved embodiment of the invention, the cooling system is made up of at least one cooling coil, comprising several axial channels arranged in parallel in succession in the tubular wall, and successively connected to each other by a connection channel, then through a through channel, then again through a connecting channel, and so on. Advantageously, each cooling coil comprises, for the cooling fluid, an inlet and an outlet arranged in the tubular wall, at a distance from the distal end thereof. In particular, the cooling system comprises two cooling coils each covering one half of the tubular wall of the gas injection element.

Según una forma particular de la invención, dicho extremo distal de la pared tubular presenta una parte más intensamente sometida a solicitación térmica, y el o los canales axiales alimentados directamente por dicha entrada de fluido de enfriamiento, desembocan en esta parte más intensamente sometida a solicitación térmica.According to a particular form of the invention, said distal end of the tubular wall has a part that is most intensely subjected to thermal stress, and the axial channel(s) fed directly by said inlet of cooling fluid, open up in this part that is most intensely subjected to thermal stress. thermal.

De esta manera, el fluido de enfriamiento frío de entrada se dirige directamente a las zonas más apropiadas, que deben estar más protegidas, mientras que el fluido de enfriamiento que ya se ha calentado mediante intercambio térmico, circula, antes de la salida, en los canales axiales dispuestos en la parte menos intensamente sometida a solicitación térmica de la pared tubular.In this way, the cold inlet cooling fluid is directed directly to the most appropriate areas, which must be more protected, while the cooling fluid that has already been heated by heat exchange circulates, before leaving, in the axial channels arranged in the part less intensely subjected to thermal stress of the tubular wall.

Ventajosamente, los canales axiales, los canales de conexión y los canales de paso presentan una sección de caudal constante. Esta sección constante de los canales evita variaciones perturbadoras del flujo.Advantageously, the axial channels, the connection channels and the passage channels have a constant flow section. This constant section of the channels avoids disturbing variations of the flow.

Preferiblemente, dicho al menos un gas expulsado se elige del grupo constituido por oxígeno, oxígeno supersónico, aire, gases carbonados, nitrógeno, y sus mezclas, pudiendo presentarse estos gases en forma de una llama, tras su combustión. Ventajosamente, la pared tubular es de cobre o de aleación de cobre.Preferably, said at least one expelled gas is chosen from the group consisting of oxygen, supersonic oxygen, air, carbonated gases, nitrogen, and their mixtures, these gases being able to appear in the form of a flame, after combustion. Advantageously, the tubular wall is made of copper or a copper alloy.

La presente invención también se refiere a un horno dotado de al menos un elemento de inyección de gas según la invención. The present invention also relates to a furnace provided with at least one gas injection element according to the invention.

La invención también se refiere al uso de al menos un elemento de inyección de gas según la invención, para el tratamiento de un material metálico en un horno, concretamente, para la fusión de chatarra, el afinado de acero en un horno eléctrico, o el calentamiento de desbastes.The invention also refers to the use of at least one gas injection element according to the invention, for the treatment of a metallic material in a furnace, specifically, for the melting of scrap, the refining of steel in an electric furnace, or the slab heating.

Otros detalles y particularidades de la invención, se desprenderán de la descripción facilitada a continuación, a título no limitativo, de un ejemplo de realización de elemento de inyección de gas según la invención, ilustrado en los dibujos adjuntos. Other details and particularities of the invention will emerge from the description given below, by way of non-limitation, of an example of embodiment of the gas injection element according to the invention, illustrated in the attached drawings.

La Figura 1 representa una vista de perfil de un elemento de inyección de gas según la invención.Figure 1 represents a profile view of a gas injection element according to the invention.

La Figura 2 representa una vista en sección transversal, según la línea II-II del elemento de inyección de gas de la Figura 1, a escala aumentada.Figure 2 represents a cross-sectional view, along the line II-II, of the gas injection element of Figure 1, on an enlarged scale.

La Figura 3 representa una vista en sección transversal, según la línea III-III del elemento de inyección de gas de la Figura 1, a escala aumentada.Figure 3 represents a cross-sectional view, along the line III-III, of the gas injection element of Figure 1, on an enlarged scale.

La Figura 4 representa una vista en sección transversal, según la línea IV-IV del elemento de inyección de gas de la Figura 1, a escala aumentada y en despiece ordenado.Figure 4 represents a cross-sectional view, according to line IV-IV, of the gas injection element of Figure 1, on an enlarged scale and exploded.

La Figura 5 representa una vista frontal del extremo del elemento de inyección de gas, según la Figura 1, a escala aumentada.Figure 5 represents a front view of the end of the gas injection element, according to Figure 1, on an enlarged scale.

La Figura 6 representa una vista en sección, según la línea VI-VI de la Figura 5.Figure 6 represents a sectional view, according to the line VI-VI of Figure 5.

El elemento de inyección de gas, ilustrado en las figuras, es un quemador dotado de una funda. Comprende un inyector 1 tubular cuya abertura de extremo está parcialmente recubierta por una funda, designada, de manera general, por la referencia 2. Esta presenta una pared 3 tubular monobloque, que forma, alrededor del inyector, una envolvente que, tal como se ilustra en las figuras, se enfría mediante un sistema de enfriamiento.The gas injection element, illustrated in the figures, is a burner provided with a sheath. It comprises a tubular injector 1 whose end opening is partially covered by a sheath, generally designated by the reference 2. This has a one-piece tubular wall 3, which forms, around the injector, a casing which, as illustrated in the figures, it is cooled by a cooling system.

En la Figura 1, la pared vertical del horno, en la que está dispuesto el quemador de manera inclinada, se ilustra de manera esquemática por la línea discontinua 4.In Figure 1, the vertical wall of the furnace, on which the burner is arranged in an inclined manner, is schematically illustrated by the dashed line 4.

El inyector del quemador se alimenta con combustible, por ejemplo, con gas natural, por la entrada 5, y con comburente, por ejemplo, con oxígeno técnico, por la entrada 9. En funcionamiento, se forma una llama en la cámara de mezclado encerrada por la pared 3 tubular, y sale por una abertura 10 prevista en el extremo 11 distal de la misma. Además, eventualmente, puede alimentarse oxígeno supersónico en el inyector 1, por el conducto 6 de alimentación. The burner injector is fed with fuel, for example natural gas, through inlet 5, and with oxidizer, for example, technical oxygen, through inlet 9. During operation, a flame is formed in the enclosed mixing chamber. through the tubular wall 3, and exits through an opening 10 provided in the distal end 11 thereof. In addition, if necessary, supersonic oxygen can be fed into the injector 1, through the supply conduit 6.

En el ejemplo ilustrado en estas figuras, el sistema de enfriamiento de la funda 2 comprende un conducto 7 de alimentación para un fluido de enfriamiento, y un conducto 8 de evacuación del mismo.In the example illustrated in these figures, the cooling system of the casing 2 comprises a supply conduit 7 for a cooling fluid, and a conduit 8 for evacuation thereof.

Tal como se desprende de las Figuras 2, 4 y 6, el sistema de enfriamiento comprende varios canales 12 axiales que se extienden axialmente hacia el extremo 11 distal de la pared tubular. En estos canales circula el fluido de enfriamiento, por ejemplo, agua, que procede del conducto 7 de alimentación, y se dirige, a continuación, hacia el conducto 8 de evacuación. Estos canales están perforados en el cuerpo de la pared tubular monobloque.As can be seen from Figures 2, 4 and 6, the cooling system comprises several axial channels 12 which extend axially towards the distal end 11 of the tubular wall. In these channels circulates the cooling fluid, for example, water, which comes from the supply conduit 7, and is directed, then, towards the evacuation conduit 8. These channels are perforated in the body of the monobloc tubular wall.

Canales axiales circunferencialmente contiguos están conectados, en el extremo 11 distal de la pared 3 tubular, mediante canales 13 de conexión que tienen una forma redondeada, en dirección a este extremo. En el ejemplo ilustrado en la Figura 6, los canales 13 de conexión tienen una forma redondeada, y garantizan, por tanto, una transición suave entre los canales axiales que los conectan.Circumferentially adjoining axial channels are connected, at the distal end 11 of the tubular wall 3, by connecting channels 13 having a rounded shape, in the direction of this end. In the example illustrated in Figure 6, the connecting channels 13 have a rounded shape, and therefore guarantee a smooth transition between the axial channels connecting them.

A distancia del extremo 11 distal de la pared tubular, es decir, más próximos de la pared del horno, canales axiales circunferencialmente contiguos están conectados mediante canales 14 de paso, que tienen una forma ligeramente redondeada, en sentido opuesto al extremo 11 distal anteriormente mencionado.At a distance from the distal end 11 of the tubular wall, i.e. closer to the furnace wall, circumferentially adjoining axial channels are connected by passage channels 14, which have a slightly rounded shape, in the opposite direction to the aforementioned distal end 11 .

En el ejemplo ilustrado, los canales 12 axiales dispuestos en sucesión en la periferia de la pared 3 tubular están conectados entre sí sucesivamente, por un canal 13 de conexión redondeado, después por un canal 14 de paso redondeado, después de nuevo por un canal 13 de conexión redondeado, y así sucesivamente, de manera que se forma al menos un serpentín de enfriamiento en la pared 3 tubular. La comunicación entre los canales axiales se realiza de manera individual, gradualmente, sin necesitar canales coaxiales generadores de espumación, ni confluencias entre varios canales.In the illustrated example, the axial channels 12 arranged in succession on the periphery of the tubular wall 3 are successively connected to each other, by a rounded connection channel 13, then by a rounded through channel 14, then again by a channel 13 rounded connecting piece, and so on, so that at least one cooling coil is formed in the tubular wall 3. The communication between the axial channels is carried out individually, gradually, without the need for coaxial channels that generate foaming, or confluences between several channels.

En el ejemplo ilustrado, en particular, haciendo referencia a las Figuras 3 y 6, puede observarse que el conducto 7 de alimentación para el fluido de enfriamiento desemboca delante de la entrada 15 de dos canales 12 axiales, de manera que se alimentan, de este modo, dos serpentines de enfriamiento que cubren cada uno una mitad de la pared 3 tubular. En la Figura 5, la flecha indica el emplazamiento del conducto 7 de alimentación detrás de la pared tubular. Las dos salidas 16 de estos serpentines desembocan en un canal 17 periférico que se termina delante del conducto 8 de evacuación para el fluido de enfriamiento. Los canales forman, de este modo, dos circuitos de enfriamiento, distribuidos en zonas circunferenciales diferenciadas en el interior de la pared tubular. Estos circuitos están alimentados por una misma fuente de fluido, el conducto 7, y se terminan en una misma descarga, el conducto 8.In the illustrated example, in particular, with reference to Figures 3 and 6, it can be seen that the supply conduit 7 for the cooling fluid opens in front of the inlet 15 of two axial channels 12, so that they are thus fed mode, two cooling coils each covering one half of the tubular wall 3. In Figure 5, the arrow indicates the location of the supply conduit 7 behind the tubular wall. The two outlets 16 of these coils end in a peripheral channel 17 that ends in front of the evacuation conduit 8 for the cooling fluid. The channels thus form two cooling circuits, distributed in differentiated circumferential zones inside the tubular wall. These circuits are fed by the same fluid source, conduit 7, and end in the same discharge, conduit 8.

Tal como se desprende, en particular, de las Figuras 1,4 y 6, la pared tubular es monobloque y presenta, en el ejemplo de realización ilustrado, una ranura 19 circunferencial en la terminación distal de los canales 12 axiales. Esta ranura está obturada por una corona de cierre formada, en el ejemplo ilustrado, por dos semicoronas 20 y 21. Los canales 13 de conexión están conformados, en el ejemplo ilustrado, por un lado, en el fondo de la ranura 19 circunferencial, y, por otro lado, en el interior de las semicoronas 20 y 21. Evidentemente, también podrá preverse su disposición únicamente en el fondo de la ranura, o únicamente en el interior de las semicoronas.As can be seen in particular from FIGS. 1, 4 and 6, the tubular wall is one-piece and has, in the illustrated embodiment, a circumferential groove 19 at the distal end of the axial channels 12. This groove is sealed by a closing crown formed, in the illustrated example, by two half crowns 20 and 21. The connecting channels 13 are formed, in the illustrated example, on the one hand in the bottom of the circumferential groove 19, and , on the other hand, inside the half-crowns 20 and 21. Obviously, their arrangement can also be provided solely at the bottom of the groove, or only inside the half-crowns.

Esta disposición monobloque en el extremo del elemento de inyección de gas según la invención, en la parte más sometida a solicitación mecánica y térmica del mismo, permite reducir al mínimo la ruptura de continuidad metálica, y producir, de este modo, una excelente capacidad de equilibrado del campo de temperatura en la aleación metálica usada, con una transferencia rápida de las calorías de la fuente de calor al líquido de enfriamiento. Mediante la incorporación de las semicoronas 20 y 21 radialmente en la ranura 19 circunferencial, es decir, en el material macizo de la pared 3 tubular monobloque, se obtiene una disposición muy resistente a la fisuración, que simultáneamente permite un flujo optimizado del fluido en el sistema de enfriamiento.This monobloc arrangement at the end of the gas injection element according to the invention, in the part most subjected to mechanical and thermal stress, makes it possible to minimize the rupture of metallic continuity, and thus produce an excellent capacity for balanced temperature field in the metallic alloy used, with a rapid transfer of calories from the heat source to the cooling liquid. By incorporating the half-crowns 20 and 21 radially in the circumferential groove 19, i.e. in the solid material of the monobloc tubular wall 3, a highly crack-resistant arrangement is obtained, which simultaneously allows an optimized flow of the fluid in the cooling system.

Durante el funcionamiento del horno, el extremo 11 distal de la pared 3 tubular se somete particularmente a solicitación térmica, no sólo por las fuentes de calor procedentes del horno, por ejemplo, el baño metálico en fusión o los arcos eléctricos, sino también por la llama presente en la cavidad del inyector del quemador. Mediante la disposición inclinada del quemador en la pared refractaria del horno, una parte del extremo distal de la pared 3 tubular de la funda sobresale adicionalmente en el horno y, por consiguiente, se ve más particularmente sometida a solicitación térmica. During operation of the furnace, the distal end 11 of the tubular wall 3 is particularly subjected to thermal stress, not only by the heat sources coming from the furnace, for example, the molten metal bath or electric arcs, but also by the flame present in the burner nozzle cavity. Due to the inclined arrangement of the burner on the refractory wall of the furnace, a part of the distal end of the tubular wall 3 of the sleeve protrudes further into the furnace and is therefore more particularly subjected to thermal stress.

En el ejemplo ilustrado, el conducto 7 de alimentación para el fluido de enfriamiento está dispuesto de manera que se alimentan directamente dos canales 12 axiales dispuestos en esta parte sobresaliente de la pared 3 tubular. De esta manera, los dos canales 12 axiales desembocan cada uno directamente en la parte más sometida a solicitación térmica del extremo distal de la pared tubular. Forman el inicio de dos serpentines de enfriamiento, y permiten la localización del fluido de enfriamiento entrante y, por tanto, “frío” a los lugares más sometidos a solicitación.In the illustrated example, the feed conduit 7 for the cooling fluid is arranged so that two axial channels 12 arranged in this protruding part of the tubular wall 3 are directly fed. In this way, the two axial channels 12 each open directly into the part subjected to the most thermal stress of the distal end of the tubular wall. They form the beginning of two cooling coils, and allow the location of the incoming cooling fluid and, therefore, "cold" to the places most subject to solicitation.

Tal como se desprende, en particular, de las Figuras 1, 3 y 6, en su extremo proximal, la pared tubular monobloque se presenta en forma de un conector 22 de menor grosor. En este conector está encajada una brida 18. En el ejemplo ilustrado, los canales 14 de paso, así como la entrada 15 y la salida 16 que llevan a los conductos 7 de alimentación y 8 de evacuación, están conformados, por un lado, en la superficie del conector 22, y, por otro lado, en el interior de la brida. Evidentemente, también podrá preverse su disposición únicamente en la brida 18, o únicamente en el interior del conector 22. As can be seen in particular from Figures 1, 3 and 6, at its proximal end, the monobloc tubular wall is in the form of a connector 22 of less thickness. A flange 18 is fitted to this connector. In the illustrated example, the passage channels 14, as well as the inlet 15 and the outlet 16 that lead to the supply ducts 7 and 8 for discharge, are formed, on the one hand, in the surface of the connector 22, and, on the other hand, inside the flange. Obviously, it can also be provided for its arrangement only on the flange 18, or only inside the connector 22.

También podrá preverse una disposición que consiste en una ranura 23 adicional, comparable a la ranura 19, y en una corona formada por dos o varios elementos de corona, comparables a las semicoronas 20 y 21. El emplazamiento eventual de esta ranura adicional se representa en trazos mixtos en la Figura 1.An arrangement consisting of an additional groove 23, comparable to groove 19, and a crown formed by two or more crown elements, comparable to half crowns 20 and 21, may also be provided. The possible location of this additional groove is represented in mixed traces in Figure 1.

Debe entenderse que la presente invención no se limita, de ninguna manera, a la forma de realización descrita anteriormente, y que puede modificarse en el marco del contexto de las reivindicaciones adjuntas.It is to be understood that the present invention is in no way limited to the embodiment described above, and that it may be modified within the context of the appended claims.

Por ejemplo, puede preverse un único serpentín o tres serpentines de enfriamiento, o más.For example, a single cooling coil or three or more cooling coils may be provided.

Mediante la distribución de un número libre de circuitos de enfriamiento, cuya sección de los canales puede dimensionarse libremente, es posible ajustar la velocidad del fluido para un intervalo de caudales del fluido de enfriamiento muy grande y, por tanto, un alto número de Reynolds, al que está directamente asociado el coeficiente de intercambio térmico. By distributing a free number of cooling circuits, the section of the channels of which can be freely dimensioned, it is possible to adjust the velocity of the fluid for a very large range of flow rates of the cooling fluid and therefore a high Reynolds number, to which the thermal exchange coefficient is directly associated.

Claims (17)

REIVINDICACIONES i. Elemento de inyección de gas, que comprende:Yo. Gas injection element, comprising: - una pared (3) tubular susceptible de verse térmicamente solicitada, y que presenta un extremo proximal y un extremo (11) distal,- a tubular wall (3) capable of being subjected to thermal stress, and which has a proximal end and a distal end (11), - en este extremo distal, al menos una abertura (10) de extremo por la que se expulsa al menos un gas, y- at this distal end, at least one end opening (10) through which at least one gas is expelled, and - un sistema de enfriamiento que está alojado en dicha pared (3) tubular, y comprende canales (12) axiales que, entre una terminación proximal y una terminación distal, se extienden axialmente hacia dicho extremo (11) distal de la pared tubular, y en los que se lleva a circular un fluido de enfriamiento, canales (13) de conexión que conectan circunferencialmente entre sí canales (12) axiales, anteriormente mencionados, en su terminación distal, presentando estos canales de conexión una forma redondeada en dirección al extremo distal de la pared tubular,- a cooling system that is housed in said tubular wall (3), and comprises axial channels (12) that, between a proximal end and a distal end, extend axially towards said distal end (11) of the tubular wall, and in which a cooling fluid is circulated, connection channels (13) that circumferentially connect the previously mentioned axial channels (12) to each other at their distal end, these connection channels presenting a rounded shape towards the distal end of the tubular wall, - siendo la pared (3) tubular monobloque, atravesando dichos canales (12) axiales axialmente esta pared tubular monobloque,- the wall (3) being monobloc tubular, said axial channels (12) axially traversing this monobloc tubular wall, caracterizado por que la pared tubular monobloque presenta, characterized in that the monobloc tubular wall presents, en la terminación distal de los canales axiales, una ranura circunferencial; por que el elemento de inyección comprende, además, una corona de cierre que obtura la ranura circunferencial de la pared tubular monobloque; y por que dichos canales (13) de conexión de forma redondeada están dispuestos entre dicha ranura circunferencial y dicha corona de cierre.at the distal end of the axial canals, a circumferential groove; because the injection element also comprises a closing crown that seals the circumferential groove of the monobloc tubular wall; and because said rounded connection channels (13) are arranged between said circumferential groove and said closing crown. 2. Elemento de inyección de gas según la reivindicación 1, caracterizado por que forma un inyector de quemador dotado de dicha pared tubular monobloque en la que está alojado dicho sistema de enfriamiento.Gas injection element according to claim 1, characterized in that it forms a burner injector provided with said one-piece tubular wall in which said cooling system is housed. 3. Elemento de inyección de gas según la reivindicación 1, caracterizado por que forma una funda (2) dotada de dicha pared tubular monobloque en la que está alojado dicho sistema de enfriamiento.Gas injection element according to claim 1, characterized in that it forms a casing (2) provided with said one-piece tubular wall in which said cooling system is housed. 4. Elemento de inyección de gas según la reivindicación 3, caracterizado por que dicha funda (2) está dispuesta en un extremo de un inyector (1) de quemador, recubriendo, al menos parcialmente, el mismo. Gas injection element according to claim 3, characterized in that said sheath (2) is arranged at one end of a burner injector (1), covering it, at least partially. 5. Elemento de inyección de gas según una u otra de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el sistema de enfriamiento comprende canales (14) de paso que conectan circunferencialmente canales (12) axiales en su terminación proximal.Gas injection element according to one or other of claims 1 to 4, characterized in that the cooling system comprises passage channels (14) circumferentially connecting axial channels (12) at their proximal termination. 6. Elemento de inyección de gas según la reivindicación 5, caracterizado por que los canales (14) de paso que conectan circunferencialmente canales (12) axiales, tienen una forma redondeada en un sentido opuesto al extremo (11) distal, anteriormente mencionado, de la pared (3) tubular.Gas injection element according to claim 5, characterized in that the passage channels (14) that circumferentially connect axial channels (12) have a rounded shape in a direction opposite to the aforementioned distal end (11) of the tubular wall (3). 7. Elemento de inyección de gas según una u otra de las reivindicaciones 5 y 6, caracterizado por que la pared (3) tubular monobloque se presenta, entre dicha terminación proximal de los canales (12) axiales y el extremo proximal de la pared (3) tubular, en forma de un conector (22) de menor grosor; por que el elemento de inyección comprende, además, una brida (18) encajada sobre dicho conector de la pared tubular monobloque; y por que dichos canales (14) de paso están dispuestos entre dicho conector (22) y dicha brida (18).Gas injection element according to one or other of claims 5 and 6, characterized in that the monobloc tubular wall (3) is presented between said proximal termination of the axial channels (12) and the proximal end of the wall ( 3) tubular, in the form of a connector (22) of less thickness; because the injection element also comprises a flange (18) fitted on said connector of the monobloc tubular wall; and because said passage channels (14) are arranged between said connector (22) and said flange (18). 8. Elemento de inyección de gas según una u otra de las reivindicaciones 5 y 6, caracterizado por que la pared (3) tubular monobloque presenta, en dicha terminación proximal de los canales (12) axiales, una ranura (23) circunferencial adicional; por que el elemento de inyección comprende, además, una corona de cierre adicional, preferiblemente formada por al menos dos elementos de corona, que obtura la ranura circunferencial adicional de la pared tubular monobloque; y por que dichos canales (14) de paso están dispuestos entre dicha ranura circunferencial adicional y dicha corona de cierre adicional.Gas injection element according to one or other of claims 5 and 6, characterized in that the one-piece tubular wall (3) has, at said proximal termination of the axial channels (12), an additional circumferential groove (23); in that the injection element also comprises an additional closure crown, preferably formed by at least two crown elements, which seals the additional circumferential groove of the monobloc tubular wall; and in that said passage channels (14) are arranged between said additional circumferential groove and said additional closing crown. 9. Elemento de inyección de gas según una u otra de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizado por que el sistema de enfriamiento está compuesto por al menos un serpentín de enfriamiento que comprende varios canales (12) axiales dispuestos en paralelo en sucesión, en la pared (3) tubular, y conectados entre sí sucesivamente, por un canal (13) de conexión, después por un canal (14) de paso, después, de nuevo, por un canal (13) de conexión, y así sucesivamente.Gas injection element according to one or other of claims 5 to 8, characterized in that the cooling system is made up of at least one cooling coil comprising several axial channels (12) arranged in parallel in succession, in the tubular wall (3), and connected to each other successively by a connection channel (13), then by a passage channel (14), then again by a connection channel (13), and so on. 10. Elemento de inyección de gas según la reivindicación 9, caracterizado por que cada serpentín de enfriamiento comprende, para el fluido de enfriamiento, una entrada (15) y una salida (16) dispuestas en la pared (3) tubular, a distancia del extremo (11) distal de la misma. Gas injection element according to claim 9, characterized in that each cooling coil comprises, for the cooling fluid, an inlet (15) and an outlet (16) arranged on the tubular wall (3), at a distance from the distal end (11) thereof. 11. Elemento de inyección de gas según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 10, caracterizado por que los canales (12) axiales, los canales (13) de conexión y los canales (14) de paso presentan una sección de caudal sustancialmente constante.Gas injection element according to any one of claims 5 to 10, characterized in that the axial channels (12), the connection channels (13) and the passage channels (14) have a substantially constant flow section. 12. Elemento de inyección de gas según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado por que el sistema de enfriamiento comprende dos serpentines de enfriamiento que cubren cada uno una mitad de la pared tubular del elemento de inyección.Gas injection element according to any one of claims 9 to 11, characterized in that the cooling system comprises two cooling coils each covering one half of the tubular wall of the injection element. 13. Elemento de inyección de gas según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado por que dicho al menos un gas expulsado se elige del grupo constituido por oxígeno, oxígeno supersónico, aire, gases carbonados, nitrógeno, y sus mezclas, pudiendo presentarse estos gases en forma de una llama, tras su combustión.13. Gas injection element according to any one of claims 1 to 12, characterized in that said at least one expelled gas is selected from the group consisting of oxygen, supersonic oxygen, air, carbonated gases, nitrogen, and their mixtures, which may be these gases in the form of a flame, after combustion. 14. Elemento de inyección de gas según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado por que dicha corona de cierre comprende al menos dos elementos de corona.Gas injection element according to any one of claims 1 to 13, characterized in that said closure ring comprises at least two ring elements. 15. Horno dotado de al menos un elemento de inyección de gas según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14.Oven provided with at least one gas injection element according to any one of claims 1 to 14. 16. Uso de al menos un elemento de inyección de gas según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, para el tratamiento de un material metálico en un horno.16. Use of at least one gas injection element according to any one of claims 1 to 15, for the treatment of a metallic material in a furnace. 17. Uso según la reivindicación 16, para la fusión de chatarra, el afinado de acero en un horno eléctrico o el calentamiento de desbastes. Use according to claim 16, for melting scrap, refining steel in an electric furnace or heating slabs.
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